Els universos d’Einstein

Quan el físic Albert Einstein va desenvolupar el 1915 les seves conegudes equacions dins de la teoria de la gravitació poc s’esperava que donessin tan de joc. Les matemàtiques que contenien, càlcul tensorial, li havien estat ensenyades per Marcel Grossmann i, es diu, que només les entenia n’Arthur Eddington, un altre matemàtic i astrònom anglès resident a la Universitat de Cambridge.

Havia trigat més de deu anys en resoldre de forma satisfactòria el problema de la gravetat i deduir un conjunt d’equacions que poguessin trobar en tots els casos com l’espai es deformava a causa de la massa i de l’energia i com s’haurien de moure els cossos per causa d’aquesta deformació.

La seva teoria va poder explicar la raó del bamboleig del planeta Mercuri de 43” d’arc per segle descobert per en Le Verrier al 1859 i que la teoria de Newton no podia explicar satisfactòriament.

Les diverses solucions a les seves equacions van començar a ser plantejades per diferents científics i cadascuna d’elles evocava un tipus possible d’univers. Així el mateix Einstein defensava, el 1917, un univers corbat, estàtic, fix i sense límit, que existís tota l’eternitat, la passada i la futura. Però les seves equacions no volien un univers estàtic i va tenir que introduir la constant cosmològica per poder frenar l’expansió.

També el 1917 l’astrònom holandès De Sitter va proposar una nova solució a les equacions incloent una variació, que la densitat de matèria en l’univers era zero. Així obtenia un univers de geometria euclidiana i d’extensió infinita. El 1922 el matemàtic rus Friedmann va proposar una nova solució que es corresponia amb un univers oscil·lant en una sèrie interminable de cicles idèntics d’expansió i contracció.

El següent científic en atacar el tema va ser el sacerdot belga Lemaître el 1927 en el que plantejava un univers en expansió i que permetia confirmar-ho pel desplaçament vers el vermell, efecte Doppler, d’aquest tipus d’univers, basant-se en els descobriments de Slipher i Hubble. Va demostrar que el món proposat per Einstein era inestable, com una agulla que s’aguanta dreta sobre la seva punxa.

El 1932 els mateixos Einstein i De Sitter, de forma conjunta, van proposar una nova solució on l’univers s’expandeix des d’un principi i ho fa eternament, encara que aquest model també era inestable. El mateix any en Tolman va proposar un nou model cíclic però on cada cicle creixia en mida i edat fins que deixa d’expandir-se i col·lapsa. El mateix any Milne, cosmòleg anglès, va proposar una solució amb un univers sense matèria i amb expansió eterna.

Una darrera aportació la va fer el físic anglès Paul Dirac el 1937 qui va proposar un model on la constant de gravitació variava amb l’edat de l’univers. Aquesta teoria no va tenir gaire èxit. De fet la que ha aportat més a la teoria cosmològica estàndard actual ha estat la del belga Lemaître. Ja veieu si en donen de joc aquestes equacions.

Publicat a la revista "Els Colors del Pla de l'Estany" en el seu nº 183 del març de 2015